
【計】 series-parallel counters
bunch; cluster; get things mixed; skewer; strand; string together
combine; equally
【計】 line counter; row counter
串并行計數器(Serial-Parallel Counter)是數字電路設計中結合串行與并行計數模式的混合型時序邏輯器件。其核心功能是通過分頻機制實現高效的多位計數操作,在通信系統、頻率合成和數字信號處理領域有廣泛應用。
一、定義解析 中文術語“串并行計數器”對應英文“Hybrid Serial-Parallel Counter”,特指同時采用串行傳輸(逐位處理)和并行處理(多位同步)兩種計數方式的電路結構。其設計平衡了純串行計數器低速但低功耗,與純并行計數器高速但高複雜度之間的矛盾。
二、典型結構組成
三、性能參數對照表 | 指标| 串行段| 并行段| |-----------|-----------|-----------| | 最大頻率| 200MHz| 800MHz| | 功耗密度| 0.3mW/Gate| 1.2mW/Gate| | 傳輸延遲| 15ns| 4ns |
四、工程應用實例 在FPGA時序控制器中,Xilinx 7系列芯片采用CLB結構實現16位串并行計數器,其傳播延遲公式為: $$ t{pd} = t{setup} + N cdot t{cq} + frac{M}{k} cdot t{comb} $$ 其中N為串行級數,M為并行位數,k為并行因子。該設計使計數器在150MHz時鐘下功耗降低42%(來源:IEEE Transactions on Circuits and Systems I)。
五、技術演進趨勢 最新研究通過電流模邏輯(current-mode logic)将工作頻率提升至3.5GHz(來源:ISSCC 2024會議報告),同時采用FinFET工藝将功耗密度控制在0.05mW/Gate量級。
根據搜索結果和相關技術背景,“串并行計數器”的解釋可分為以下部分:
計數器是一種能自動記錄并輸出數值的電子器件或程式模塊,通過機械、光電、電磁等原理實現,廣泛應用于計算機、工業控制等領域。
類型 | 處理方式 | 速度 | 資源占用 |
---|---|---|---|
串行 | 逐位順序處理 | 慢 | 低 |
并行 | 多位同時處理 | 快 | 高 |
注:搜索結果未明确區分硬件計數器與軟件計數器,實際實現可能結合具體技術(如Java中的并發累加需考慮線程同步)。
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